郭曉峰
(定西公路管理局岷縣公路管理段 甘肅定西 748400)
公路泥石流防治淺談
郭曉峰
(定西公路管理局岷縣公路管理段 甘肅定西 748400)
在地質不良的河谷中或地形比較陡峭的山區中是泥石流的頻發地區。其發生的主要原因是受到了水源的激發而產生的。在很短的時間內攜帶大量泥沙、石塊,沖毀房屋,沖壞路基,造成河流堵塞,威脅到人們生命財產安全,造成重大災害。本文主要根據泥石流產生的原因以及歷經多年的防治經驗,分析了公路建設過程中應注意關于防治泥石流的要點和方法。
泥石流;防治原則;設計原則;防治措施
1.1 泥石流的形成
冰雪融水、暴雨侵襲等情況都有可能引發泥石流。泥石流的爆發具有突然性、運動速度快、過程短暫等特點。地區的地形、水文特點、天氣情況以及人類的活動都是影響泥石流形成關鍵因素。具體有以下三方面:①地質影響,也就是區域內土質松散或有松散的固體物質。②地形方面,地形相對陡峭導致不穩定。③外來因素影響也就是其上游受到暴雨侵襲或水庫決堤。
1.2 流域的分布
泥石流的分布大致分為三個區:①形成區一般位于上游地帶,地形多為溝壑縱橫、山坡陡峭、或盆地,是泥石流的形成地帶。②通區,一般位于中游地帶該地區溝道狹窄、溝谷地形、溝床順直,泥石流流過此處直瀉山外。③沉積區,位于下游地帶一般為山谷口處開外接近平原地帶,容易形成較大規模的洪積扇。
泥石流的防治原則:
在泥石流的防治原則大體分為兩方面:①從線路選擇方面進行控制;②從路基設計上著手。
2.1 選線原則
在泥石流地區進行公路設計建設的過程中重要環節就是選線。合理的選線可以減輕甚至避免泥石流造成的病害損失,反之選線環節沒有得到好的控制,選線不合理則會造成加重泥石流的病害。在高級公路建設選線時應盡量避開可能發生泥石流的地帶,高級公路建設成本高,其可能是地區性關鍵的交通樞紐,一旦破壞會造成巨大損失,如若無法避開也應該本著避重就輕的原則進行選線。如果在選線的過程中遇河流河谷比較開闊,河流形成的洪積扇并沒有到達河岸的情況,選線應該避開洪積扇,這樣會使公路更加平順。如果線路是大河峽谷段,則在選線是盡量選擇高的位置,以免被淹沒。當線路必須通過洪積扇時應注意其四種病害,分別為沖擊、漫流、淤積、沖刷。洪積扇的位置不同其產生的病害是有差異的,線路盡量設在洪積扇的邊緣地帶,不得已的情況下才會從其腰部穿過。
2.2 路基設計原則
路基是抵御泥石流的關鍵部位,其最容易受到破壞,因而在可能發生泥石流地帶的路基必須要做加固處理。①泥石流地區的路基在進行設計時是需要顧及攔截、排導、跨越、及水土保持等方面因素的影響。②在泥石可能發生的地帶所建設的路堤要做好充足的加固處理以及導流措施,還需保證路堤的整體性。③在泥石流可能發生范圍內所建設的路堤需要考慮的影響因素為;根據路堤兩側的流淤變化情況選擇水穩性的滲水土或很難滲透的粘性土填筑。如果路堤兩側水位差距較大時應考慮土壩的筑建方式。④沿河路基建設時,若可能受泥石流病害則在設計過程中應考慮到以下幾點;河床積淤的標高,當泥石流占據主河道時會造成沿河路基長時間受到沖刷。這種情況是便不適合沿河建設路基。
3.1 生物措施
生物措施是指在可能發生泥石流的區域進行合理耕和恢復植被。使用的植物有灌木、喬木、等,將其進行合理的調配。其功能有;保持水土,滯留降水,從而避免或減輕泥石流所產生的病害。生物措施的實施范圍比較廣,須大范圍治理。對于一些植被稀少的荒坡更要采用這種辦法,并需正確的處理好各方面的關系,如果管理不善,很難收到預期的效果。
生物防治措施的特點有;改善自然環境條件,投資省,使用范圍比較廣,風險小,還能促進生態平衡,獲得生態效益,相對工程防治優點較多。但其防治周期較長,在實施生物防治的前期相對效果不夠明顯,一般需要一兩年甚至三五年的時間才能見效。在這期間一旦發生泥石流險情將會對生物防治造成很大程度的破壞。因而僅僅依靠生物方式措施是遠遠不夠的,應該將工程防治與生物防治相結合,均衡利弊,長治久安。
3.2 設排導溝
(1)設計標準:泥石流排導溝的設計要求在通過洪峰流量時不發生淤積和沖刷。在發生泥石流并通過排導溝時,由于泥石流的不確定性因素較多,受流量的大小,泥石流的組成物質的變化等因素影響要保證排導溝在任何情況下都不出現淤積很難實現。
(2)總體布置:在進行排導溝布置時應注意,總體盡量保持順直,在發生轉向的位置其轉角半徑盡量設置的大一些,因為泥石流具有直沖性在發生流向轉彎時外側還應適當加高,當存在泥石流流量較大流速較快的情況時排導溝轉角外側還應設立堤壩,以避免流向失控、原土被沖刷、造成破壞。排導溝應與溝岸穩定的流通區或山口直接連接,排導溝的出口應選擇在大河主流處或有較大堆積場所的地方。
(3)排導溝的縱向坡度和橫斷面的選擇將直接影響到排導溝的排泄能力。為了達到排導溝即可以順利的排出泥石流有能避免不產生淤泥的目的,應對排導溝的縱坡和其橫斷面進行合理的選擇。因為受地形的限制縱坡的坡度選擇余地比較小,可以通過模型試驗以及流量估計等方面對縱坡進行合理調控。在保證縱坡的情況下還需解決斷面的問題,排導溝的橫斷面也是影響排導溝排泄能力的重要因素,即排導溝的寬度與深度將直接影響到泥石流流量的輸沙能力。
(4)防護加固:排導溝側面的加固方式有三種,分別為堤壩、擋土墻以及湖泊。堤壩只要是排導溝填方部分使用,而擋墻與護坡主要用于排導溝深度較大的位置。排導溝的溝底面防護加固方式常用的兩種分別為防沖欄與鋪砌兩種。鋪砌其中前者適用于溝道較窄的情況,防沖欄在寬度較大的位置使用。
(5)為防治橋涵的淤塞和堵塞,因而設置了急流槽。急流槽是斷面壓縮以及縱坡加大的情況下使泥石流的流動速度加快的一種建筑物。為防止淤塞,急流槽內測兩壁應為石砌。急流槽的銜接處應做加固處理防治破壞。
(6)導流堤的作用是改變泥石流的流向和流速,它—般被修筑在洪積扇上或路基受泥石流影響的范圍內,使泥石流能夠順利的排走,進而確保路基的安全。綜上所述,為預防泥石流現象的發生,無論是選線還是路基設計上都必須慎重以防后患,除此之外,還應該采用生物措施或工程措施來加以防治。
3.3 環保措施
在路線經過泥石流地區時,要注意環境保護工作,盡可能減少對原地貌的破壞,對于路基區、棄土場要合理集中設置,并保證植被及草皮的恢復,同時做好路基挖方邊坡的綠化工作,將水土流失控制在最低限度,以避免加大泥石流規模或引起新的泥石流發生。
3.4 水土保持
水土保持是指植樹造林、封山育林、修筑梯田、平整山坡、修筑支擋工程和排水系統等措施。水土保持雖然是治理泥石流的一種措施,但需要一定的自然條件和足夠長的時間,因此我們應該與其它措施配合進行??傊诠方ㄔO中人們應根據實際情況,因地制宜。詳細勘測,綜合比較,將泥石流這一自然災害對公路的危害降低到最低限度。
做好公路施工前期預防工作。做好公路施工的前期預防工作也就是要建立有效系統,防止災害。在施工過程中,要綜合考慮施工地形、地貌,科學估量它可能出現的地質災害。為了避免地質災害的發生就可以建設相應的災害防治工程,從而有秩有序的完成地質災害的預防措施。公路的修建不僅能夠改善全國的交通結構,還能夠為國民經濟的發展發揮重大作用。為了使公路發揮更好的效用,公路工程中常見地質災害的防治工作也任重道遠。所以,就應該全力推進公路工程中常見地質災害的防治工作,以公路為“引擎”,促使經濟、社會共同步上健康發展之路。
[1]交通部第一公路工程總公司.《公路路基施工技術規范》.人民交通出版社.
[2]《公路土工試驗規程》(JTJ051-93).人民交通出版社,1993.
[3]李鳳明.地質災害及工程治理實踐[J].科學技術,2001(3).
U412.3
A
1004-7344(2016)01-0149-02
2015-11-2
郭曉峰(1967-),男,大專,道路橋梁專業,主要從事公路養護工作。